桥梁桩基灌注质量及事故处理

桥梁桩基灌注质量及事故处理桥梁桩基灌注质量及事故处理 影响灌注桩施工质量的因素很多 若稍有不慎或措施不严 就会在灌 注中发生质量事故 小塌孔 缩颈 大到断桩报废 给国家财产造成重 大损失 以致影响工期并对整个工程质量产生不利影响所以 必须高 度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量 尽量避免发生事故及减少 事故造成的损失 以利于工程的顺利进行 水下浇注混凝土施工是灌注桩质量控制中最重要的一个环节 水下浇注混凝土是用混凝土从孔底开始灌注 将孔内泥浆置换出 来 成为混凝土桩 浇注过程中 应及时掌握孔内混凝土面上升的高 度及导管插入深度 测定每个混凝土面位置应取两个以上的测点 测 绳受拉伸 湿度等因素影响 所标长度变化较大 须经常校正 浇注混凝土必须连续进行 否则先浇灌进去的混凝土达到初凝 将阻止后浇灌的混凝土从导管中流出 施工中 混凝土浇注速度应尽 可能地快一些 终止浇注混凝土前 须确定混凝土面真实高度 以见 混凝土中粗骨料为准 注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小 于 1 5M 所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充 足 根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则 导管内混凝土 必须保持的最小高度为 R R 而管中混凝土的体积就应为 2 4 为导管直径 首批混凝土若埋深不足 混凝土下灌 后不能埋没导管底口 会导致泥水从导管底口进入 如果出现这种导 管入水现象应立即将导管提出 将散落在孔底的混凝土拌合物用空气 吸泥机或抓斗机清出 然后重新下导管灌注 首批混凝土灌注正常后 必须连续进行 不得中断 否则先灌入的 混凝土达到初凝 将阻止后灌入的混凝土从导管中流出 造成断桩 同时在灌注过程中 应经常用测锤探测混凝土面的上升高度 并适时 提升 逐级拆卸导管 保持导管的合理埋深 此时要注意 混凝土灌到 孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管 而如果要提升导管 0 5 到 1M 以上才能灌入混凝土就应该拆除部分导管 要注意观察孔口是否 返出泥浆 当混凝土接近钢筋笼时 宜使导管埋得较深 要注意正确 控制导管埋深 如果导管埋人混凝土过深 易使导管与混凝土间摩擦 阻力过大 致使导管无法拔出造成事故 而提管过程中要缓缓上提 如过猛易使导管被拉断 所以埋管深度一般应控制在 2 到 6m 或使 用附着式震捣器 使导管周围的混凝土不致过早的初凝 同时应注意 灌注速度 对于诱发灌注事故的因素 必须在施工初期就彻底清除其隐患 同时又必须准备相应的对策 预防事故的发生或一旦发生事故及时采 取补救措施 水下浇注混凝土经常遇到的几个工程事故原因预防及处 理 1 初灌未封底 桩底沉渣量过大 使初灌不能正常反浆 或导管 距孔底太远 初灌量不够没有埋住导管 造成这种原因是检查不够认 真 清孔不干净或没有进行二次清孔 认真检查 采用正确的测绳与 测锤 一次清孔后 不符合要求时 要采取措施 如改善泥浆性能 延 长清孔时间等进行清孔 在下完钢筋笼后 再检查沉渣量 如沉渣量 超过规范要求 应进行二次清孔 导管底端距孔底高度依据桩径 隔 水阀种类 大小而定 最高不超过 0 5m 2 导管堵塞 灌注时间过长 而上部砼已接近初凝 形成硬壳 而 且随时间增长 泥浆中残渣将不断沉淀 从而加厚了积聚在砼表面的 沉淀物 造成砼灌注极为困难 造成堵管 尽可能提高混凝土浇注速 度 开始浇砼时尽量积累大量砼 产生极大的冲击力可以克服泥浆阻 力 快速连续浇注 使砼和泥浆一直保持流动状态 可防导管堵塞 浇 注混凝土过程中 应匀速向导管料斗内灌注 如突然灌注大量的混凝 土导管内空气不能马上排出 可能导致堵管 若管内空气从导管底端 排出 可能带动导管拔出混凝土面 混凝土的质量是堵塞导管的主要 原因 必须把好质量 混凝土和易性不好或离析使石子聚集在一起流 动性差 导致堵管 导管使用后应及时冲洗 保证导管内壁干净光滑 如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通 在下部提取导管上下振击 3 导管漏水 导管使用前须做密封试验 灌注前检查导管是否漏 水 弯曲等缺陷 发现问题要及时更换 在灌注过程中发现漏水应加 快灌注速度 并加大混凝土埋深 使管内混凝土超出漏水处 4 导管拔出混凝土面 导管提漏有两种原因 a 当导管堵塞时 一 般采用上下提振法 使混凝土强行流出 但如果此时导管埋深很少 极易提漏 b 因泥浆过稠 在测量导管埋深时 对砼浇注高度判断错 误 而在卸管时多提 使导管提离砼面 也就产生提漏 灌注混凝土过 程中 测定已灌混凝土表面标高出现错误 导致导管埋深过小 出现 拔脱提漏 特别是灌注后期 易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表 面 因此 必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高 度 并认真核对 保证提升导管不出现失误 如误将导管拔出混凝土 面 必须及时处理 孔内混凝土面高度较小时 终止浇注 重新成孔 孔内混凝土面高度较高时 可以用二次导管插入法 其一是导管 底端加底盖阀 插入混凝土面 1 0m 左右 导管料斗内注满混凝土时 将导管提起约 0 5m 底盖阀脱掉 即可继续进行水下浇注混凝土施工 由于要克服泥浆对导管的浮力 混凝土面较深时 不宜采用 此方法使用时 必须由有经验的工程师现场指导 导管长度 吊预 制混凝土球阀铁丝长度 铁丝抗拉强度 混凝土面实际位置等数据 必须在事先正确确定 提升导管要准确可靠 灌注砼过程中随时测量导管埋深 并严格 遵守操作规程 5 导管被混凝土埋住 卡死 在灌注过程中 导管的埋置深度是 一个重要的施工指标 导管埋深过大 以及灌注时间过长 导致已灌 混凝土流动性降低 从而增大混凝土与导管壁的摩擦力 加上导管采 用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管 在提升时连接螺 栓拉断或导管破裂而产生断桩 导管插入混凝土中的深度应根据搅拌 混凝土的质量 供应速度 浇注速度 孔内护壁泥浆状态来决定 一般 情况下 以 2 6m 为宜 如果导管插入混凝土中的深度较大 供应混凝土间隔时间较长 且混凝土和易性稍差 极易发生 埋管 事故 如果预料到不能及时供应混凝土 超过 1h 混凝土运输距离远 交通堵塞等因素时 除混凝土中加缓凝剂外 导管插入混凝土中的深 度不宜太小 据已往经验 以 5 6m 为宜 每隔 15min 左右 将导管 上下活动几次 幅度以 2 0m 左右为宜 以免使混凝土产生初凝假象 浇注混凝土中断超过 2h 应判为断桩 卡管现象是混凝土配合比在执 行过程中的误差大 使坍落度波动大 拌出混合料时稀时干 坍落度 过大时会产生离析现象 使粗骨料相互挤压阻塞导管 坍落度过小或 灌注时间过长 使混凝土的初凝时间缩短 加大混凝土下落阻力而阻 塞导管 都会导致卡管事故 所以严格控制混凝土配合比 缩短灌注 时间 是减少和避免此类事故的重要措施 导管插入混凝土中拔不起 来或被拔断 如果桩径较大 可以采用二次导管插入法处理 否则只 能补桩 接桩 接桩一般用人工孔的办法处理 清除桩顶残渣 接钢筋 笼 浇注混凝土至设计标高 6 钢筋笼上浮 当灌注到钢筋笼底部时 应缓慢放料 尽量减小 埋深 减小对导管的冲力 7 混凝土拌制不符合要求 混凝土配合比中水灰比控制在 0 5 0 6 砂率应在 40 50 粗骨料最大粒径应小于 40mm 混凝土坍落 度控制在 18 20cm 要有良好的流动性 和易性 用料上优先采用中 粗沙 级配较好的卵石 矿渣硅酸盐水泥 避免使用普通硅酸盐水泥 混凝土和易性与水泥品种 砂率有极大的关系 砂率小 粗骨料级 配不好 搅拌出的混凝土极易离析 影响水下浇注混凝土质量 在灌注中出现的种种事故有很多都和混凝土质量有关 所以一定 要把好混凝土的质量关 8 桩顶空心 产生桩顶空心的因素有 导管插入混凝土中的深度 较大 混凝土坍落度小 桩顶空心呈不规则漏斗形 其深度 位置与导 管拔出时的位置 桩顶混凝土状态有关 导管埋得太深 拔出时底部 已接近初凝 导管拔上后砼不能及时冲填 造成泥浆填入 防止桩顶空心灌注结束前导管插入混凝土中深度不超过 6 0m 灌 注结束后 导管拔出混凝土之前 导管上下活动几次 幅度不超过 50 cm 或者用机械 人工振捣桩顶混凝土 时间不超过 20s 尽可能缩短 灌注时间 避免使桩顶混凝土产生假凝现象 降低桩顶混凝土的流动 性 9 桩身有夹渣 夹泥 蜂窝 浇注过程中 须不断测定混凝土面上 升高度 并根据混凝土供应情况来确定拆卸导管的时间 长度 以免 发生桩身夹渣 夹泥 蜂窝事故 泥浆过稠 如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块 增加了浇注砼 的阻力 因此 在施工中经常发生导管堵塞 流动不畅等现象 有时甚 至灌满导管还是不行 最后只好提取导管上下振击 由于导管内储存 大量砼 一旦流出其势甚猛 在砼流出导管后 即冲破泥浆最薄弱处 急速返上 并将泥浆夹裹于桩内 造成夹泥层 灌注砼过程中 因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥 层的原因 使砼面处于垂直顶升状 不使浮浆 泥浆卷入砼是防治夹渣 夹泥 蜂窝的关键 2 桩基处理的一般原则 1 处理前应具备的条件 事故性质和范围清楚 目的要明确 应有预定处理方案 参加的人意见基本一致 并确定处理方案 设计人员认可签字 2 事故处理应满足的基本条件 对事故处理方案要求安全可靠 经济合理 施工期短 方法可靠 对未施工部分应提出预防和改进措施 防止事故的 再次发生 3 事故应及时处理 防止留下隐患 桩成孔后 应检查桩孔嵌 入持力层深度 岩石强度 沉渣厚度 桩孔垂直度等数据必须符合设 计要求 只要有一项不符合设计要求 就应及时分析解决 建设单位 代表签字认可后 方能灌注混凝土 移动钻机 防止以后提出复查等 要求而产生不必要的浪费 基坑开挖前必须全面检查成桩记录和 桩的测试资料 发现质量上有争议问题 必须意见一致后方能挖土 防止基坑开挖后再来处理造成不必要的麻烦 4 应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响 如 在事故处理中采取补桩时 会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩 5 选用最佳处理方案 桩基事故处理方法较多 但对方案要进行 技术经济比较 选择安全可靠 经济合理和施工方便的方案 3 桩基事故的常用处理方法 常用方法有接桩 补桩 补强 扩大承台 粱 改变施工方法 修 改设计方案等 下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情 况 1 接桩法 当成桩后桩顶标高不足 常采用接桩法处理 方法有 以下二种 开挖接桩 挖出桩头 凿去混凝土浮浆及松散层 并凿出钢筋 整理与冲洗干 净后用钢筋接长 再浇混凝土至设计标高 嵌入式接桩 当成桩中 出现混凝土停浇事故后 清除已浇混凝土有困难时 可采用此法 2 补桩法 桩基承台 梁 施工前补桩 如钻孔桩距过大 不能承 受上部荷载时 可在桩与桩之间补桩 3 钻孔补强法 此法适应条件是基身混凝土严重蜂窝 离析 松 散 强度不够及校长不足 桩底沉渣过厚等事故 常用高压注浆法来 处理 但此法一般不宜采用 高压注浆补强 桩身混凝土局部有离析 蜂窝时 可用钻机钻到质量缺陷部位下一倍桩径处 进行清洗后高压 注浆 桩长不足时 采用钻机钻至设计持力层标高 对桩长不足部分 注浆加固 4 扩大承台 梁 法 桩位偏差过大 原设计的承台 梁 断面宽 满足不了规范要求 此时采用扩大承台 梁 来处理 考虑桩上共同 作用 当单桩承载力达不到设计要求 可用扩大承台 梁 并考虑桩与 天然地基共同分组上部结构荷载的方法 需要注意的是在扩大承台 粱 断面宽度的同时 适当加大承台 梁 的配筋 5 改变施工方法 桩基事故有些是因为施工顺序错误或方式工 艺不当所造成 处理时一方面对事故桩采取适当的补救措施 另一方 面要改变错误的